Энергосиловые параметры резания

К энергосиловым параметрам резания относятся: главная составляющая силы резания Р _z, мощность резания N и крутящий момент резания М_КР.

Для торцевого фрезерования

Окружная сила резания P_Z (главная составляющая силы резания) при фрезеровании рассчитывается по формуле:

где С_Р – коэффициент вида обрабатываемого материала, С _Р =54,5;

- x; y; u; q; w – показатели степени при соответствующих параметрах резания;

- x = 0,9;

- y =0,74;

- u = 0;

- q = 1

- w = 1

- K mp – общий поправочный коэффициент на силу резания. Для резания чугуна поправочный коэффициент рассчитывается по формуле:

К mp = (НВ/190) ⁿ

В нашем случае К mp = (220/190)¹=1,16

В итоге:

P_z =10*54,4*1,5^0,9*0.08^0,74*140¹*12*1,16/200¹ *175,8=1962,75 (H)

 

Частота вращения (число оборотов) фрезы рассчитывается по формуле:

n = 1000 ·V / π·D

где D – диаметр фрезы, мм.

n =110,4*1000/(3,14*200) =179,8 (мин^-1 )

Эффективная мощность резания N _е рассчитывается по формуле:

N _е = P_Z·V _факт / 1020 · 60

где: Р_Z – главная составляющая силы резания;

- V _факт фактическая скорость резания, рассчитанная с уточнённой по станку частотой вращения главного движения (n_расч = n_факт) ) потому, чтов случае, когда обработка ведётся на станках с ЧПУ, принимается «n» расчётное, т. к. у таких станков осуществляется бесступенчатое частотное регулирование скорости главного движения. Если обработка ведётся на станках со ступенчатым регулированием частоты вращения, то выбирается (назначается) ближайшая, но снизу, частота вращения.

V _факт =3,14*200*175,8/1000=110,4 (м/мин).

С учётом изложенного выше

N _е =1962,75*110,4/1020*60=3,54 (кВт).

Крутящий момент на шпинделе  фрезерования торцевой фрезой рассчитывается по формуле

М_кр = Р_Z ·D / 2 · 100;

где D – диаметр фрезы

Мкр = 1962,75 · 200 / 2 · 100 = 1962,75 (Н · м)

Для сверления отверстия Æ19Н13(^+0,33):

Сила резания рассчитывается по формуле:

Р_О = 10 · С_Р · D^q ·S ^y · К_Р;

где:

- C_P =42,7;

- q =1;

- y =0,8;

- K_P = Km p - о бщий поправочный коэффициент на силу резания

К mp = (НВ/190) ⁿ

В нашем случае К mp = (220/190)¹=1,16

Тогда

Р_о=10*42,7*19¹*0,1^0,8 *1,09 =1286 (Н)

Крутящий момент:

М_КР = 10 · С_М · D^q · S^y К_Р;

где:

- C _м =0,021;

- q =2;

- y =0,8;

- K_P =1,09

Тогда

М_кр=10*0,021*19²*0,1^0,8*1,09=12,39 (Н · м).

Частота вращения шпинделя рассчитывается по формуле

n = 1000 ·V / π·D

n = 1000 · 37,7 /(π· 19) = 632 (мин^-1 )

Мощность резания при сверлении рассчитывается по формуле:

N =12,39*632/9750=0,8 (кВт)

Конструкторская часть.

Выбор и расчёт режущего инструмента.

В пояснительной записке дипломного проекта описывается (обосновывается) выбор и приводится расчёт режущего инструмента, как правило, для обработки той поверхности детали, для которой рассчитывались режимы и энергосиловые параметры резания.В пояснительной записке желательно привести рисунок (эскиз, чертёж) этого инструмента

Расчёт режущего инструмента производится для перехода ТО1 - фрезерование опорной (основания) поверхности, выдержать размер 33±0,5 мм. Материал детали – серыйчугунСЧ 20 ГОСТ 1412-85, твёрдость 180 … 200 НВ.

Диаметр фрезы определяется по формуле

D _ф = 1,25* B

где В - ширина обрабатываемой поверхности. В = 140 мм.

D _ф = 1,25*140=175 мм

Так как ширина заготовки 140 мм, принято решение, что за один проход должна обрабатываться вся поверхность основания корпуса. Согласно ГОСТ 26595-85 ближайший диаметр фрезы к расчётному значению 200 мм, следовательно принята фреза диаметром D _ф = 200 мм.

С целью повышения производительности труда на станках с ЧПУ выбирается фреза с механическим креплением твердосплавных режущих пластин.

Число зубьев при чистовой обработке серого чугуна определяется по формуле

Z = 0.1* D _ф

Z = 0.1*200 =20

С учётом указанного выше, принимается число зубьев фрезы (Z) = 12.

Т. о.для перехода ТО1 для фрезерования поверхности 300 × 140 мм применена торцевая фреза диаметром 200мм с режущими пластинами из ВК 8, с числом зубьев 12.

Чертеж торцевой фрезы диаметром 200 мм представлен в графической части дипломного проекта ВЭМТ ПД 15.02.08. …

Примечание: В случае выбора, например, токарных резцов, необходимо рассчитать сечение державки с учётом Р_Z .

Рисунок 8. Насадная торцевая фреза